活性粉末混凝土的制备、结构及性能
活性粉末混凝土性能综述
活性粉末混凝土性能综述活性粉末混凝土（APC）是一种以高性能水泥基为基础，将活性粉末颗粒（例如硅酸盐、氧化铝等）掺入混凝土中制成的一种新型混凝土。
APC在力学性能、耐久性等方面具有良好的性能，尤其在抗裂、抗渗、抗冻融、耐腐蚀等方面表现出色。
本文主要从APC的基本构成、制备工艺、力学性能和耐久性能等方面进行综述。
1. APC的基本构成APC由水泥基体和活性粉末颗粒两部分组成。
水泥基体包括水泥、矿物掺合料、砂、石子等原材料，在混合物中起到胶结剂的作用。
活性粉末颗粒由微米级别的硅酸盐、氧化铝、氧化铁等组成，具有良好的催化活性和吸附性能，能够提高混凝土的力学性能和耐久性能。
2. APC的制备工艺制备APC的工艺分为两步：首先将水泥基体按照一定比例混合均匀，然后将活性粉末颗粒掺入混凝土中。
其中，掺入活性粉末颗粒的量一般为水泥的10%~20%，掺入过多会影响混凝土的流动性和早期强度，掺入过少则无法发挥其优异性能。
此外，为了提高APC的抗裂性能，可以加入纤维增强材料。
3. APC的力学性能APC在力学性能方面表现出色，其抗压强度、弯曲强度、拉伸强度等性能均高于传统混凝土。
据研究表明，掺入10%活性粉末颗粒的APC抗压强度可达到90MPa以上，是普通混凝土的两倍以上。
此外，APC在极端温度下仍具有较好的力学性能，在高温下仍能保持其强度。
APC在耐久性方面表现出色，其抗渗、抗腐蚀、抗冻融等性能均优于传统混凝土。
由于活性粉末颗粒具有良好的催化活性和吸附性能，掺入活性粉末颗粒的APC具有更高的抗渗性能。
此外，其抗腐蚀性能也优异，能够有效抵抗化学腐蚀。
在冻融循环条件下，APC的抗裂性能和抗冻融性能显著改善。
综上所述，APC具有优异的力学性能和耐久性能，是一种具有发展前途的新型混凝土。
但由于其制备工艺复杂和成本较高，目前在工程应用领域尚存在一定的局限性，需要进一步研究和推广应用。
活性粉末混凝土的制备、结构及性能
活性粉末混凝土的制备、结构及性能摘要:活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete简称RPC）是一种超高强水泥基材料，本文通过调整粉煤灰、硅灰等掺合料和水胶比等，研究了其对RPC性能的影响，并且确定了其最佳的掺量。
同时借助XRD和SEM等测试手段对RPC的水化产物和微观结构进行分析后发现RPC是一个未完全水化但非常密实的结构体。
关键词：活性粉末混凝土；RPC；最佳掺量；微观分析1 引言活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete简称RPC）是法国Bouygues公司1993年研制成功的一种超高强度、高耐久性及高韧性的新型水泥基复合材料[1]，其抗压强度可以达到200MPa-800MPa级，抗折强度20MPa-150MPa级。
由于RPC具有很高的抗压、抗折强度以及较强的耐久性，在结构设计中能够有效减少自重，提高结构的抗震和抗冲击性能。
另外，RPC特殊的结构决定了其耐高温性、耐火性和耐腐蚀性远优于钢材。
国内RPC材料的运用不仅能有效利用粉煤灰、矿渣等工业废料，而且其强度很高，一定程度上能够减少对钢材的需求。
同时采用RPC材料与同类混凝土材料相比可以延长结构寿命，大幅减少维修费用，降低工程建设和使用的综合造价。
因此，RPC目前开始广泛应用于房屋、桥梁道路、高铁以及军事设施，前景十分广阔。
本实验的的主要内容是研究原材料、水胶比等对RPC的性能的影响，同时借助XRD、SEM等测试手段对RPC的水化产物和微观结构进行进一步的分析，以了解水化产物和微观结构对宏观性质的影响。
2 实验部分2.1 原材料及性能检测（1）水泥采用华新堡垒P.O 42.5水泥，水泥细度3200cm²/g，初凝时间大于90min，终凝时间小于360min，烧失量为0.5%。
（2）硅灰云南某铁合金厂生产的微硅粉，硅粉的特征状态为灰白色细粉，SiO2含量大于90%，密度2.21g/cm²，粒径2μm以下，平均粒径0.3μm左右，比表面积143100cm²/g。
活性粉末混凝土的力学性能及应用
活性粉末混凝土的力学性能及应用摘要：活性粉末混凝土是一种新型高性能混凝土，简称RPC(Reacfive Powder Concrere) 国内外很多学者已开展了活性粉末混凝土的研究工作，已取得了一定的成果。
本文就活性混凝土的主要力学性质进行阐述，并对其应用前景进行分析。
关键词：活性粉末混凝土；力学性能；粉煤灰。
1概述活性粉末混凝土(RPC)是由世界最大的营造公司之一法国布伊格(Bouygues)公司以Pierre Richard为首的研究小组在1993年率先研发成功的一种超高强、高韧性、高耐久性、体积稳定性良好的水泥基复合材料。
由于增加了组分的细度和反膻活性，因此它被称为活性粉末混凝土(Reaclive Powder Concrete，简称为RPC)。
世界上第一座以RPC为材料的步行／自行车桥位于加拿大魁北克省的谢布洛克(Sherbmoke)市。
该桥于1996—1997年期间建成的。
采用RPC钢管混凝土桁架结构。
桥跨度60m，桥面宽4．2m。
桥面板厚为30mm，每隔1．7m设置高70mm的加强肋。
桁架腹杆是直径为150mm、壁厚为3mm的不锈钢管、内灌RPC200。
下弦为RPC双梁，梁高380mm；均按常规混凝土工艺预制。
每个预制段长10m、高3m，运到现场后用后张预应力拼装。
1998年8月在加拿大召开的高性能混凝土与活性粉末混凝土国际研讨会上，就RPC的原理、性能和应用进行了广泛的讨论，与会专家一致认为：作为一种新型混凝土，RPC具有广阔的应用前景。
2 活性粉末混凝土的基本原理RPC是一种高强度、高韧性、低孔隙率和极低渗透性的超高性能混凝土。
它主要由水泥、石英砂、石英粉、硅灰、钢纤维和高效减水剂组成，采用适当的成型和养护工艺制成的。
它的基本配制原理是：材料含有的微裂缝和孔隙等缺陷最少，就可以获得由其组成材料所决定的最大承载能力，并具有特别好的耐久性。
根据这个原理，RPC所采用的原材料平均颗粒尺寸在0.1μm到1mm之间，目的是尽量减小混凝土中的孔间距，从而使拌合物更加密实。
活性粉末混凝土性能综述
活性粉末混凝土性能综述活性粉末混凝土是一种新型的混凝土材料，具有优良的性能和广泛的应用前景。
本文将从活性粉末混凝土的性能特点、制备工艺、应用领域等方面进行综述，以期为相关研究和应用提供参考。
1.高强度：活性粉末混凝土具有良好的强度性能，其抗压强度和抗折强度均远高于普通混凝土。
这使得活性粉末混凝土可以用于需要高强度材料的工程项目，如桥梁、高层建筑等。
2.耐久性好：活性粉末混凝土在极端环境下具有良好的耐久性，可耐受酸碱侵蚀、高温、低温等恶劣条件。
这使得其在特殊环境下的应用领域更加广泛。
3.良好的抗裂性能：由于活性粉末混凝土内部微观结构的特殊性，其抗裂性能较好，可以有效防止裂缝的产生和扩张，提高了材料的整体性能。
4.可持续性：活性粉末混凝土采用的原材料可以是废弃物和工业副产品，因此具有可持续性和环保性，符合当今社会对于可持续发展的需求。
二、活性粉末混凝土的制备工艺活性粉末混凝土的制备工艺主要包括原材料的选取、配比设计以及混凝土的制备过程。
首先是原材料的选取，主要包括水泥、粉煤灰、矿渣粉等。
这些原料中的一些可以是废弃物和工业副产品，具有可持续性和环保性。
其次是配比设计，通过对各种原料按照一定比例进行混合，制定出最佳的配比方案，以确保混凝土的性能达到设计要求。
最后是混凝土的制备过程，通常采用搅拌机将各种原料进行混合，并加入适量的水进行搅拌，最终形成活性粉末混凝土。
活性粉末混凝土具有优良的性能特点，因此在建筑工程中有着广泛的应用前景。
主要应用领域包括：1.桥梁工程：桥梁是属于高强度和耐久性要求较高的工程。
活性粉末混凝土的高强度和耐久性使得其在桥梁工程中有着较好的应用前景。
活性粉末混凝土具有良好的性能特点和广泛的应用前景，是一种具有发展潜力的新型建筑材料。
随着科技的不断进步和工艺的不断完善，相信活性粉末混凝土将在未来的建筑工程中发挥越来越重要的作用。
活性粉末混凝土梁受力性能及设计方法研究共3篇
活性粉末混凝土梁受力性能及设计方法研究共3篇活性粉末混凝土梁受力性能及设计方法研究1活性粉末混凝土（AAM）梁是一种新型的混凝土材料，具有优异的强度和耐久性能，被广泛应用于建筑、基础设施和道路等领域。
本文将重点研究AAM梁的受力性能和设计方法。
一、AAM梁的受力性能1. 强度特性与普通混凝土相比，AAM梁具有更高的强度，主要是由于AAM中使用的主要原料——粉煤灰和碱性活性剂具有较高的化学活性。
这些原料的反应可以形成新的结晶相和水化产品，从而增加了AAM梁的强度。
2. 硬度和韧性AAM梁具有较高的硬度和韧性，这是由于AAM中的水化产物和结晶相增加了梁的强度和碎裂韧性。
此外，AAM梁中的材料和结构特征能够提高其抗裂性能和韧性。
3. 耐久性AAM梁的耐久性好，这是由于其低碱度、低孔隙率和低氯离子渗透性，能够有效防止氯离子和CO2等外界因素的侵蚀和损伤。
因此，在潮湿和腐蚀环境下，AAM梁表现出更好的保护性能。
二、AAM梁的设计方法1. 破坏形式的分析根据AAM梁的受力性质，可以对其破坏形式进行分析，得出AAM梁在承载力和破坏形式方面的特点。
具体分析方法包括使用3D有限元分析和试验验证。
2. 设计理论的确定根据AAM梁破坏形式的分析结果，可以根据力学原理确定AAM梁的设计理论。
AAM梁的设计理论一般包括整体设计、裂缝控制设计和损坏状态设计等方面，要综合考虑设计要求和环境地质条件等因素。
3. 材料和结构参数的确定据AAM梁的设计理论，可以确定AAM梁的材料和结构参数，包括AAM 梁的截面积、强度、长度、形状和材质等方面。
此外，还需要确定AAM 梁的预应力桥梁及桥墩、板、柱等关键性状和构件尺寸。
4. 施工和养护要求的确定根据AAM梁的设计理论和材料/结构参数，可以确定AAM梁的施工和养护要求，保证AAM梁的施工质量和性能。
具体二者包括施工的浇筑和养护时间、压缩强度和拟合度等四个方面。
综上所述，AAM梁是一种具有优异力学性能的新型混凝土材料。
活性粉末混凝土配合比试验研究
活性粉末混凝土配合比试验研究
活性粉末混凝土又称机械强化混凝土，是利用硅酸钠（Na2SiO3）、硼硅酸钠（Na2B4Si6O20）和氢氧化钙（Ca(OH)2）等粉末组成的，在拌合时添加少量聚合物及其他有机添加剂而成的新型混凝土材料。
目前国内外研究发现，活性粉末混凝土具有良好的耐荷载性、低的机械损失、高的抗剪性能与耐久性能等，可用于各种工程建设中。
一、活性粉末混凝土组成
（1）水泥基材料：水泥基材料与水量有着密切关系，水泥分解产生体积变化，从而影响拌合后的混凝土材料的性能，因此在制备活性粉末混凝土配合比时要考虑水泥比例。
二、活性粉末混凝土配合比试验
（1）流动性试验：通过测定活性粉末混凝土的流动性来确定其表面形状及结构质量，可以采用徳国TUBA流动性计来准确测定流动性指数，以确定活性粉末混凝土的配合比。
三、总结
活性粉末混凝土是一种性能优良的新型建筑材料，其配合比的确定是影响其最终性能的重要因素。
为此，通过对活性粉末混凝土的流动性、硬度、粘性等特性进行试验，以获得较为准确的配合比，从而更好地满足工程建设的需求。
钢管活性粉末混凝土的制备与性能研究
钢管活性粉末混凝土的制备与性能研究【摘要】利用常规材料对rpc进行制备，达到其高强性能。
通过钢管rpc轴压短柱破坏试验，表明钢管rpc能有效限制rpc内部变形，承载力与延性均由较大提高，钢管rpc短柱在轴心受压时，具有很好的弹性和弹塑性力学性能。
【关键词】钢管rpc；实验制备；轴压短柱；受力性能1、研究背景rpc（活性粉末混凝土）是20世纪90年代由法国开发的一种新型的水泥基复合材料，它具有普通高强混凝土无法比拟的优越性能。
主要表现为高强度、高韧性、高耐久性等。
它的基本原理是：通过减小原材料颗粒尺寸，采用合理的级配增加了材料的堆积密度，使混凝土的微裂缝和孔隙等缺陷最少化，就可以获得由其组成材料所决定的、最大的承载能力，并具有优异的耐久性。
粉煤灰的掺入在一定程度上改善了rpc浆体的和易性，进一步增加了rpc 的密实程度，成本也有所降低，更加适合我国工程的实际情况。
由于rpc 的超高强度，对其进行一般的配筋设计是困难而不经济的，虽然它的韧性较一般混凝土要好得多，但同钢材相比也还有较大的差距，因此也不宜独立用于荷载较大的结构构件。
如何在工程中有效地使用这种新材料，钢管rpc（钢管活性粉末混凝土）作为一种新的结构形式，展现出了更好的工程实用性，其性能集合了钢管混凝土与活性粉末混凝土两者的优越性。
鉴于以上背景，我们对钢管rpc 的制备和力学性能进行一个初步研究，虽然之前国内也有相关研究，但目前钢管rpc的运用一直尚处于开始阶段，因此仅就钢管rpc 的轴压短柱的极限抗压强度进行了研究。
2、实验材料、配合比及制备1、实验材料rpc实验原材料尽量选择现阶段工程运用较为广泛的材料，争取其制备和推广的实用性及经济性。
（1）水泥湖南洞庭p.o42.5普通硅酸盐水泥；（2）硅粉上海埃凯微硅粉，sio2含量89.56%，平均粒径在0.1～0.15 μ m，比表面积为18200㎡/kg，密度2.21g/ cm3；（3）粉煤灰湖南大唐湘潭电厂ⅰ级粉煤灰；（4）砂天然河砂，粒径0.3mm～0.6mm；（5）减水剂北京慕湖外加剂有限公司生产的高浓型萘系高效减水剂fdn，褐黄色粉末，主要成分为β-萘磺酸甲醛缩合物，掺量2%时，减水率20%以上。
活性粉末混凝土的配制及性能研究
活性粉末混凝土的配制及性能研究摘要：本文在分析活性粉末混凝土（RPC）研究成果的基础上，结合国内及本地区的实际情况，通过优选原材料和减水剂，成功配制出7天强度达152MPa 的RPC。
关键词：RPC；减水剂；强度Abstract: based on the analysis of the RPC (RPC) based on the achievement of research, combining the domestic and the actual situation of this area, through the optimization of raw materials and water reducing agent, success makes a 7 day strength of 152 MPa of RPC.Keywords: RPC; Water reducing agent; strength0 引言随着建筑结构和材料科学的发展，人们对混凝土技术的要求越来越高，强度较低且功能单一的传统混凝土已不能满足土木工程的需要。
发展高强度低渗透性的混凝土材料便成为混凝土界研究者们多年来的主攻目标。
活性粉末混凝土（简称RPC）的提出和研究已经成为国际工程材料领域一个新的研究焦点。
1 RPC的技术性能1.1优异的力学性能根据组份、养护方法和成型条件的不同，可按抗压强度分为RPC200和RPC800[1]。
不同强度等级的RPC所用的原材料与生产工艺有较大的差异。
1.2 优良的韧性脆性是混凝土材料的一大缺陷，而掺加了微细的钢纤维[2][3]的RPC断裂能达20,000~40,000J/m2，其断裂能和抗弯强度接近于铝，只比钢低一个数量级；与水泥混凝土相比之下，抗弯强度高一个数量级，断裂能高2个数量级以上。
1.3 优异的耐久性RPC水胶比低，具有良好的孔结构和低的孔隙率，使其具有极低的渗透性、很高的抗环境介质侵蚀能力和良好的耐磨性能，从而使RPC具有优异的耐久性。
活性粉末混凝土性能综述
活性粉末混凝土性能综述活性粉末混凝土是一种具有特殊性能的混凝土材料，它采用了一种新型的粉末矿物掺合料和活性粉末材料，通过适当的掺合和通常的混凝土拌合而成。
活性粉末混凝土在工程实践中被广泛应用，其独特的性能和功能使得它成为了建筑材料领域的一种热门研究对象。
本文将对活性粉末混凝土的性能进行综述，以期为深入研究和应用活性粉末混凝土提供参考和指导。
活性粉末混凝土的性能主要体现在以下几个方面：1. 抗压性能：活性粉末混凝土的抗压强度通常比普通混凝土高，这是由于掺入了一定比例的活性矿物掺合料和活性粉末材料，使得混凝土内部产生更多的水化产物，增加了混凝土的致密性和坚固性。
2. 耐久性能：活性粉末混凝土在耐久性能上表现出色，其抗渗性、抗冻融性、耐磨损性均优于普通混凝土，这得益于活性粉末混凝土内部的微观结构和化学成分的优化。
3. 抗裂性能：活性粉末混凝土的抗裂性能较好，其内部微观结构和力学性能使得它在受力时能够有效地抵抗裂纹的产生和扩展，从而提高了混凝土的整体稳定性和耐久性。
4. 可持续性能：活性粉末混凝土的可持续性能也是其独特之处，由于活性矿物掺合料和活性粉末材料的使用，活性粉末混凝土的生产过程中可以减少对于天然资源的开采和消耗，并且可以降低二氧化碳的排放量，符合可持续发展的理念。
活性粉末混凝土具有较好的抗压性能、耐久性能、抗裂性能和可持续性能，这些性能使得它在工程实践中得到了广泛的应用和研究。
在今后的研究中，我们还可以从以下几个方面对活性粉末混凝土的性能进行深入探讨和提升：1. 微观结构与性能的关系：通过对活性粉末混凝土的微观结构进行深入分析和研究，探讨其与性能之间的关系，为混凝土材料的设计和应用提供理论参考。
2. 新型材料的应用：研究和开发更多新型的掺合料和活性粉末材料，探索其在活性粉末混凝土中的应用潜力，提高混凝土材料的性能和功能。
3. 工程应用与经济效益：对活性粉末混凝土在工程实践中的应用进行经济效益分析和评价，为其在实际工程中的推广和应用提供可行性和参考。
活性粉末混凝土
3.2 活性粉末混凝土的配置方案选择
在实际的活性粉末混凝土的配置中，可以选用以下步骤进行方案 选择。
1 消除缺陷，选择骨料品种
在普通混凝土中，水泥石和集料的弹性模量不同，当应力、温度 发生变化时，水泥石和集料的变形不一致，致使界面处形成细微的裂 缝。
另外，在混凝土硬化前，水泥浆体中的水分向亲水的集料表面迁 移，在集料的表面形成一层水膜，从而在硬化的混凝土中留下细小的 缝隙；此外，浆体泌水也会在集料下表面形成水囊。因此，混凝土在 承受荷载作用以前，界面处就充满了微裂缝。
材料的组成和选择是活性粉末混凝土的关键所在，材 料的成型和养护是提高性能的要求。上述中前三个基本原 则，使得配制出的基材具有高强的性能，但与普通砂浆相 比，其韧性并没有得到提高。微钢纤维的掺入，大大提高 了其抗拉强度，同时可以获得所要求的韧性。
涉及原材料组成的措施(包括保证均质性和颗粒的密实 度化)是活性粉末混凝土概念的基础，加压成型和热养护 的利用对于提高力学性能比较有利。
在制备RPC时,尽量选用本级颗粒的粒径变化范围较小、而与相邻 粒级的平均粒径差比较大的材料。如选用粒径范围在150-600μm之 间、平均粒径为250μm的石英砂;粒径范围为80-100μm的水泥;平 均粒径为0.1-0.2μm的硅灰。此外,提高密实度和抗压强度的另一种 有效的途径是在新拌混凝土凝结前和凝结期间加压。
组成：
活性粉末混凝土其原料为细石英砂、水泥、磨细石英 粉、硅灰、细钢纤维、高效减水剂等，取消粗集料，各级 粒子尺寸范围小，而相邻级的平均粒径却相差较大。这种 新型的材料根据最大密实度理论，使各种颗粒达到最大密 实化，选取的是传统的原材料和传统的混凝土成型工艺。
1.2 活性粉末混凝土的特点
国内外研究表明，活性粉末混凝土具有优越的力学性 能和耐久性能。 (l)强度高：活性粉末混凝土具有极高的抗压强度，远远
活性粉末混凝土性能综述
活性粉末混凝土性能综述活性粉末混凝土是一种综合利用工业废渣和天然资源制成的高性能混凝土材料。
其通过在水泥基体中添加活性粉末，使其具有极高的化学反应活性和自愈合性能，同时具备了较高的力学性能、抗渗性能、耐久性能和环境适应性能等特点，因此被广泛应用于建筑、交通、水利、能源等领域。
本文主要从其组成要素、物理力学性能、化学反应活性以及自愈合性能等方面对活性粉末混凝土的性能进行综述。
一、组成要素活性粉末混凝土是由水泥、石灰石粉、粉煤灰、硅灰石等活性粉末物质组成的。
其中，粉煤灰和硅灰石是煤炭、冶金等产业的废渣，通过研磨成粉末后加入水泥基体中，作为补充粉料使用。
同时，活性粉末材料不仅有助于提高混凝土的力学性能，更重要的是因为它们具有极高的化学反应活性，可以与水泥石化合物反应生成新的胶凝材料，从而提高混凝土的耐久性能和自愈合性能。
二、物理力学性能活性粉末混凝土具有较高的力学性能和抗渗性能。
在材料的抗压强度方面，活性粉末混凝土可以达到80～120 MPa左右，明显高于传统混凝土的抗压强度。
同时，由于其在混凝土中添加了活性粉末，使得其孔隙结构更加致密，从而提高了混凝土的抗渗性能。
三、化学反应活性活性粉末混凝土具有极高的化学反应活性，可以与水泥石化合物反应生成新的胶凝材料。
这种化学反应被称为“硅酸盐反应”。
由于其高反应活性和快速反应速度，可以促进混凝土硬化早期反应，从而使混凝土的早期强度提高。
四、自愈合性能活性粉末混凝土还具有良好的自愈合性能。
这种自愈合性能是由于活性粉末混凝土的特殊组成材料所引起的。
当混凝土出现裂缝时，活性粉末混凝土中的活性物质将与水分和氧气发生化学反应，并生成新的胶凝材料填补裂缝。
因此，活性粉末混凝土可以有效地延长混凝土结构的使用寿命，提高结构的安全性。
综上所述，活性粉末混凝土具有强大的组成要素、良好的物理力学性能、极高的化学反应活性，以及良好的自愈合性能等特点。
不仅在建筑领域得到广泛应用，满足了建筑、交通、水利、能源等领域的工程需求，也为生态环保提供了更好的解决方案，同时也将对建筑材料制造工艺和应用技术的发展带来更多的创新点和前沿思想。
活性粉末混凝土
活性粉末混凝土是一种具有超高抗压强度、高耐久性及高韧性的新型水泥基复合材料。
它基于密实堆积理论，通过去除粗骨料、优化颗粒级配、热养护来提高材料组分的细度与活性，减小材料的内部缺陷，使混凝土获得高抗压强度和高耐久性。
目前，国内外对活性粉末混凝土的组成、配合比、养护条件、强度和耐久性等方面进行了大量的试验研究，取得很多宝贵成果。
一、粉煤灰掺量对活性粉末混凝土强度影响实验原料及配比：水胶比：0.2o硅灰水泥比：0.3o石英砂用量，砂胶比:1.3,颗粒级配：3886.29:595.054（质量比）。
粉煤灰水泥比分别取0・2、。
.3、0.4o 抗压强度实验结果抗弯拉强度实验结果结论：(1)、蒸汽养护条件下的试件抗压强度达到82.8MPQ以上，标准养护条件下的试件抗压强度达8。
.IMPQ以上，由此可见，虽然在标准养护条件下活性粉末混凝土的抗压强度有所降低，但是仍高于高强混凝土。
标准养护条件下，粉煤灰掺量越高活性粉末混凝土的抗压强度越低；蒸汽养护条件下，当粉煤灰与水泥掺量比为。
.3时，活性粉末混凝土的抗压强度最高，达到1。
1.3MPQ以上。
(2)活性粉末混凝土的抗弯拉强度随粉煤灰掺量的增强而增强，而且，蒸汽养护条件下活性粉末混凝土的抗弯拉强度要远高于标准养护条件下的抗弯拉强度。
说明蒸汽养护有利于提高混凝土的抗弯拉强度。
原因：加入粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配，当达到粉煤灰的最佳掺量范围时，可显著提高浆体填充密实度。
水泥的粒径在3。
Um左右，在水泥生产过程中其粒径分布不够合理，颗粒间空隙较大，无法达到最佳紧密堆积。
粉煤灰的粒度分布在水泥与硅灰之间，粒度分布较为合理，增加填充到水泥大颗粒堆积的三角孔和四角孔中的细颗粒，使孔内的自由水排出，从而使混凝土在低水胶比条件下具备较高的流动性，增加体系的致密度，减小空隙率，提高胶凝体系的致密度，最终使强度增加。
参考文献口］鞠彦忠，曲晶，王德弘.粉煤灰掺量对活性粉末混凝土强度影响的研究∙2014［2］覃维祖，曹峰.一种超高性能混凝土-活性粉末混凝土.［3］张静，一种新型超高性能混凝土.2002。
活性粉末混凝土的性能研究及制作技术
活性粉末混凝土的性能研究及制作技术发表时间：2016-04-25T10:12:22.920Z 来源：《工程建设标准化》2016年1月供稿作者：王新玉1 黄晓飞2[导读] （1.中铁隧道股份有限公司，河南，郑州，450000）（2.河南省南阳市新野县环保局，河南，南阳，473000）随着我国土木建筑工程的发展，传统的混凝土由于其强度较低、功能单一、耐久性差等缺点已经越来越不能适应日新月异的土木革命技术的需求。
（1.中铁隧道股份有限公司，河南，郑州，450000）（2.河南省南阳市新野县环保局，河南，南阳，473000）【摘要】随着我国土木建筑工程的发展，传统的混凝土由于其强度较低、功能单一、耐久性差等缺点已经越来越不能适应日新月异的土木革命技术的需求。
因此，不同性能的混凝土的技术研究壮大了混凝土在不同领域的更好应用，而活性粉末混凝土（RPC）的投入越来越多的应用于建筑工程项目的建设中。
本文笔者将着重就土木工程中活性粉末混凝土的性能分析入手，并结合实际经验，从活性粉末混凝土的特点、试验研究及制作技术等方面进行介绍，从而为活性粉末混凝土性能的进一步改善及数据使用进行材料设计提供了更加深入的依据。
【关键词】活性粉末混凝土（RPC）；水灰比；砂胶比；钢纤维引言活性粉末混凝土（Reactive powder concrete,简称RPC）是由法国学者在1993年研发出的一种超高强度水泥基复合材料，它是一种以超高强、低脆性著称的混凝土类型。
与传统混凝土相比，活性粉末混凝土在抗压、抗弯、耐久、限缩等方面的优异性使其在土木、水利、矿山集军事工程等领域得到迅速的发展和应用。
活性粉末混凝土的配合比设计、制备技艺及性能技术分析都处于试验研究阶段，不成熟的制备方式给土木工程的应用造成了较大困难。
笔者希望通过应用较低成本的天然原材料，能够通过制备技术及试验方式的成熟来研制出施工经济性、和易性及力学性能均能符合建筑工程要求的RPC，从而促进其应用于工程项目的成果，为同类研究提供相应的参考。
自密实活性粉末混凝土的配制及其力学性能
提高跳桌流勤度【，但仍需借助振勤、加壁 、手勤 ８ ｌ
【 作者简介 】王 亚妹 （ ９ ２ ，女 ，硕 士研 究生；研 究方向：混凝土一 １ ８ 一） 聚合物後合材料。Ｅ ｍａ ：ａ ｍｅ８ ８ ２ ． ｒ． － ｉｉ ｌ ｍａ ｉ８ ＠１６ｃｎ ｏ
自密 寅 活 性 粉 末 混 凝 土 的 配 制 及 其 力 擎 性 能
年 ，加拿 大 Ｓ ｅｂｏ ｋ ｈ ｒｒｏ ｅ的 Ｍａ ｏ ｇ ｇ河上 畏 连 ６ 的 ０ｍ 人 行橘 的建 成 ， 成 了 Ｒ Ｃ徒理 到寅践 的 曜 。 完 Ｐ Ｊ
囫外封 Ｒ Ｃ造行 的相 嗣研 究 工作有 很 多 ， Ｐ 包括 Ｒ Ｃ Ｐ 的颗粒 堆稹状 况及 水 化勤 力情 况 ，Ｒ Ｃ水化 遇 程 Ｊ Ｐ 中毛细 管绸 络 的演 制 硅灰 封 Ｒ Ｃ 中锎缆 维舆 基 ， Ｐ 髓 粘 结强度 的影 警 Ｉ，Ｒ Ｃ的 断裂性 能 ，将 Ｒ Ｃ ５ Ｐ 】 Ｊ Ｐ
辅 助等 成 型方式 柬 连到密 寅要 求 。逭不 馑消耗 大量 １ ．引 言
活性粉 末混 凝 土（ ｅｃｉｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｃｅｅ Ｒ ａｔ ｗ ｅ ｎ ｒｔ，筒 ｖＰ Ｃ
的人力 和物 力 ，而且 材料 易廑 生 缺 陷 ，最终 尊致混 凝 土耩 纂 物性 能崴 重下 降 。 自密 寅混凝 土 燕需 任何 振劲 ， 它可 以依 靠 自重 ， 填充 建 纂模 具 的每佃角 落 ， 并且 可 以依 靠 自重连 到密 寅¨ ，是高 性能混凝 土的 引
造些因素封 自密贯活性粉末混凝 土抗屡 、抗折强度的影窖。研究表 明，耆聚羧酸盟减水剂用量焉醪凝材料
赁量 的 ２５ ３ ％，可配制 出坍 落搪 展度 在 ２ ５ ． ． ～０ ５ ｍｍ 以上 ，操 毕罄 装 僚件 下 ２ｄ抗屡 强 度和 抗折 强度分 别超 ８
活性粉末混凝土
一、调研的背景：活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，简称RPC）是继高强（High-strength concrete）、高性能混凝土（High Performance Concrete，简称HPC）后，于90年代初期开发出的一种新型水泥基复合材料，具有超高强度、高韧性、高耐久性、收缩徐变小、体积稳定性良好等优越性能。
它是DSP（Densified system containing ultra-fine Particles）材料与纤维增强材料相复合的高技术混凝土，即以水泥、细石英砂、硅灰、磨细石英粉组成基材，以钢纤维为增强材，在高效减水剂配合下配置而成，然后经高温、加压养护成型。
活性粉末混凝土根据其抗压强度分为两个等级：RPC200 和RPC800，前者抗压强度为170MP-230MP；后者达490MP-810MP。
作为一种新型水泥基材料，活性粉末混凝土的产生是混凝土技术不断发展前进的必然结果。
回顾混凝土的发展历程，可以加深对活性粉末混凝土的认识和理解。
混凝土以其原料丰富、造价低廉、制作简单、造型方便、坚固耐久、耐火抗震、维护费低等诸多优点，而被广泛应用于土木工程各领域，成为目前使用量最大的建筑材料，全世界年消耗量达45亿吨，而且在未来一段时期内还将继续增长。
自1824年硅酸盐水泥问世并出现混凝土、尤其是钢筋混凝土以来，混凝土作为一种革命性的建筑材料，在房屋建筑、桥梁、地下结构等诸多领域发挥了重要的作用，为人类做出了巨大贡献。
但直到20世纪70年代，在工程中实际使用的混凝土最高强度还只有34.2MPa，低于木材抗压强度（50MPa）。
随着土木工程的不断发展，大量新型、大跨度、超高层、轻型化、高抗渗要求等结构的出现，对混凝土的要求、尤其是强度要求也不断提高。
继普通混凝土之后，高性能混凝土又是一项重大进步。
20世纪70年代之后，随着高效减水剂的出现和广泛应用，相继出现了无宏观缺陷水泥（MDF）、超细粒聚密水泥（DSP）、化学结合陶瓷（CBC）等超高强水泥基材料，由于高效减水剂使得获得同等和易性混凝土的需水量大幅度减少，水灰比下降，混凝土抗压强度也提高至100MP。
活性粉末混凝土制备技术与性能优势
活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，简称RPC）是一种高强度、高韧性、低孔隙率和极低渗透性的超高性能混凝土。
它的基本配制原理是：材料含有的微裂缝和孔隙等缺陷最少，可以获得由其组成材料所决定的最大承载能力，具有特别好的耐久性。
1原材料、成型工艺和养护制度1.1原材料原材料主要包括以下几种：水泥、硅灰、细石英砂、高效减水剂、钢纤维等。
水泥是RPC最基本的组成材料，配制RPC的水泥，主要有两个要求：一是水泥强度等级要高（强度等级不低于P.O42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥），二是水泥要与减水剂有良好的相容性。
从化学成分上看，C3A 和碱含量低的水泥，效果较好。
太细的水泥由于需水量大，效果并不很好。
从流变特性和力学性能看，高硅率的水泥效果最好，但这种水泥凝结较慢，不适宜于工程应用，因此可采用C3S含量高的水泥。
硅灰是一种具有高活性的火山质材料，是配制RPC 不可或缺的组分。
硅灰在RPC中主要起到以下三个方面的作用：填充效应、火山灰效应、孔隙溶液化学反应。
因此，选择硅灰时应考虑以下几个参数：活性SiO2的含量、颗粒聚集程度和颗粒粒径。
通常，在RPC中硅灰与水泥的质量比为0.25，这样，硅灰能充分发挥其作用。
细石英砂具有很高的硬度和优良的界面性能，它易于获得且价格低廉，在RPC中主要起集料的功能。
在选择细石英砂时，主要考虑其矿物成分、平均粒径、颗粒形状和其在混凝土中占有的比例。
由于RPC采用较低的水胶比，如果不掺入减水剂很难振捣成型，因此高效减水剂是配制RPC不可或缺的材料之一。
选取减水剂涉及到减水剂的种类和减水剂的掺量两方面内容，需要考虑其减水率的高低及其与水泥的相容性。
混凝土为一种脆性材料，其韧性以及抗冲击性能较差，而且强度越高，脆性就越高。
而钢纤维能够阻滞基体混凝土裂缝的开展，缓冲裂缝尖端的应力集中，从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度等得到显著提高，通常其体积掺量为1.5%～3%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
活性粉末混凝土的制备、结构及性能摘要:活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete简称RPC）是一种超高强水泥基材料，本文通过调整粉煤灰、硅灰等掺合料和水胶比等，研究了其对RPC性能的影响，并且确定了其最佳的掺量。
同时借助XRD和SEM等测试手段对RPC的水化产物和微观结构进行分析后发现RPC是一个未完全水化但非常密实的结构体。
关键词：活性粉末混凝土；RPC；最佳掺量；微观分析1 引言活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete简称RPC）是法国Bouygues公司1993年研制成功的一种超高强度、高耐久性及高韧性的新型水泥基复合材料[1]，其抗压强度可以达到200MPa-800MPa级，抗折强度20MPa-150MPa级。
由于RPC具有很高的抗压、抗折强度以及较强的耐久性，在结构设计中能够有效减少自重，提高结构的抗震和抗冲击性能。
另外，RPC特殊的结构决定了其耐高温性、耐火性和耐腐蚀性远优于钢材。
国内RPC材料的运用不仅能有效利用粉煤灰、矿渣等工业废料，而且其强度很高，一定程度上能够减少对钢材的需求。
同时采用RPC材料与同类混凝土材料相比可以延长结构寿命，大幅减少维修费用，降低工程建设和使用的综合造价。
因此，RPC目前开始广泛应用于房屋、桥梁道路、高铁以及军事设施，前景十分广阔。
本实验的的主要内容是研究原材料、水胶比等对RPC的性能的影响，同时借助XRD、SEM等测试手段对RPC的水化产物和微观结构进行进一步的分析，以了解水化产物和微观结构对宏观性质的影响。
2 实验部分2.1 原材料及性能检测（1）水泥采用华新堡垒P.O 42.5水泥，水泥细度3200cm²/g，初凝时间大于90min，终凝时间小于360min，烧失量为0.5%。
（2）硅灰云南某铁合金厂生产的微硅粉，硅粉的特征状态为灰白色细粉，SiO2含量大于90%，密度2.21g/cm²，粒径2μm以下，平均粒径0.3μm左右，比表面积143100cm²/g。
（3）粉煤灰关山电厂未筛粉煤灰，经过筛分后属于Ⅲ级灰。
（4）石英砂本次实验用砂为市售石英砂，最大粒径小于0.45mm。
(5)石英粉石英粉为市售，经筛分粒径分布见表3。
表3 石英粉粒径分布筛孔尺寸＞0.125mm 0.125~0.1mm 0.1~0.088mm 0.088~0.063mm ＜0.063mm 筛分百分比0.61% 4.2% 21.53% 1.28% 72.38%(6)减水剂实验用减水剂有两种，具体规格和产地如表4.表4 减水剂名称产地规格粉体高效减水剂四川/爱辉工程液体减水剂长沙聚羧酸系-含固量40%(7)钢纤维钢纤维为武汉新途工程纤维制造有限公司制造，长径比52，密度7.7g/cm³。
2.2. RPC配合比设计对影响RPC性能的主要材料做了组分研究，具体实验方案如表5所示。
表5 RPC实验配比水胶比W/B胶凝材料(B)石英砂S/C钢纤维%石英粉QU/C减水剂% 水泥C 硅灰SF/C粉煤灰FA/C0.16，0.170.18，0.190.201 0.25 0.30 0.88 0 0.2 20.16 1 0.25 0.20，0.250.30，0.400.88 0 0.2 20.16 1 0.25 0.30 0.80，0.901.00，1.100 0.2 20.17 1 0.10，0.200.30，0.400.30 0.90 0 0.2 20.16 1 0.30 0.30 0.900，0.931.81，2.260.2 2注：胶凝材料为水泥、硅灰、粉煤灰三组分之和；钢纤维掺量是体积百分比，减水剂为胶凝材料的质量百分比；硅灰、粉煤灰、石英砂、石英粉掺量均为与水泥的质量比；考虑到拌和效果，在讨论硅灰掺量影响时将水胶比增大到0.17。
2.2.1 实验结果和讨论(1) 水胶比对RPC性能的影响水胶比是拌和RPC时用水量的表征。
RPC制品主要由水泥以及火山灰质材料等多种细颗粒组成，其用水量的多少直接决定着水泥的水化作用和材料火山灰效应的发挥，最终影响到混凝土的整体性能。
因此，水胶比对RPC起着至关重要的作用。
水胶比低，拌和效果差成型困难；水胶比过大，水化反应后未反应的水，被困在混凝土结构中留下大量的孔隙，严重影响RPC的强度。
图2是强度与水胶比的实验结果。
从图看到，随着水胶比的降低，抗压强度逐次明显增大，抗折强度亦呈小幅增长趋势，但增长幅度较小。
从抗压强度随水胶比的变化趋势看，二者大致呈线性关系，经拟合得到拟合直线如下：()bw/939-264=σ(1) 式中：σ—抗压强度，MPa；w/b—水胶比；拟合相关度R2=0.9452。
据此可以大致预测水胶比与抗压强度间的关系，但是水胶比越低流动性越差，成型越困难。
本文还尝试了在更低水胶比0.15下的试验，但实验拌和效果较差，振动成型的效果不甚良好，随之放弃进行更低水胶比的尝试。
因此，选取0.16作为本次实验的最佳水胶比。
图中还标出了实验数据的标准偏差，最大相对偏差5.45%，说明测试数据离散度不大，数据可信度高。
图2 水胶比对强度的影响(2) 粉煤灰对RPC性能的影响国内外学者对粉煤灰在水泥基复合胶凝材料中的作用[2]已有了一些比较系统的研究。
80年代初，沈旦申[3]等通过粉煤灰混凝土应用技术的基础研究，提出了“粉煤灰效应”假说，将粉煤灰在水泥混凝土中的效应归纳为三大效应，即形态效应、活性效应(又称火山灰效应)和微集料效应，三效应体现在水泥-粉煤灰胶凝材料结构形成与发展的全过程中。
图3是粉煤灰掺量与强度的实验关系曲线，并标出了每一均值的标准偏差。
图3中，粉煤灰：水泥(F A/C)的起始值定为0.2是由于当粉煤灰掺量为0时，RPC胶砂的拌和效果十分不好，因此未能得到该取值的强度数据，其原因与粉煤灰的减水形态效应有关。
图3表明，强度随F A/C增大先增大再减小，存在一个最佳的比值：F A/C=0.25时抗折强度最高，为21.56MPa；F A/C=0.3时抗压强度最大，为98.21MPa。
综合考虑，粉煤灰的最佳掺量应为F A/C=0.25-0.3。
粉煤灰掺量对强度的影响不是单调关系的原因可能如下：一方面，粉煤灰的形态减水效应使得粉煤灰掺量增大流动度增大，成型容易，成型缺陷减少；另一方面，粉煤灰的活性不高，高掺量时导致强度降低。
二者相互制约，从而在某一比值形成了极值。
从图3还可以看到，测试数据的标准偏差较大，这也说明了样品均匀性不好，受到了多重因素的综合影响。
图3 粉煤灰掺量对强度的影响(3) 硅灰对RPC性能的影响硅灰是生产硅或硅合金的副产品，由非晶质二氧化硅组成的细小粉末材料，其颗粒呈圆球形，颗粒平均粒径为0.15μm。
由于颗粒细小，硅灰会填充在水泥颗粒之间的空隙中。
硅灰的圆球形颗粒可起到滚珠轴承的作用，即会改善浆体的流变性。
另外，硅灰的掺入会增加固体与液体的接触面积，进而增加内聚力．由于内聚力的增加，混合料会变得更稳定，各组分的离析倾向减小。
由于硅灰的比表面积很大需要增加更高的用水量，才能维护较高的工作度，这就不利于混凝土强度的提高，所以高效减水剂是制备RPC必不可少的材料。
硅灰掺入对RPC的作用主要有填充效应、火山灰效应、孔隙溶液化学反应[4]等。
图4给出了硅灰掺量对RPC抗折、抗压性能影响的实验结果。
图6 硅灰掺量对强度的影响通过图4可以很明显的看到硅灰掺量（SF/C）在0.1至.0.4之间时抗压强度一直呈增长趋势，且增长明显，只是在0.3-0.4时开始放缓。
通过硅灰的掺入就可发现密实程度对于RPC的强度影响很大。
抗折强度随硅灰掺量的增加呈下降趋势，可能是由于硅灰颗粒填充于孔隙之间使材料密实度大大提高，在受到力的剪切作用时微孔对于力的缓冲作用减弱导致抗折强度随着硅灰的掺入而缓慢降低，但是降低幅度不是很大。
综合两方面考虑，硅灰掺量为水泥掺量20%-30%之间是最佳掺量。
(4) 石英砂对RPC性能的影响砂胶比(骨料与胶凝材料的质量之比)对混凝土强度的影响涉及到混凝土内部结构的匀质性问题。
混凝土是一种非均匀的多孔体，混凝土内的砂胶比例的差别及两者力学性能上的差异是造成混凝土结构匀质性差的主要原因之一，因此确定RPC中合适的砂胶比，有利于提高RPC的性能。
RPC中的砂子作为混凝土的骨料，是各组分中粒径最大的。
按照RPC的配制原理，本实验选用的砂子是市售的100目石英砂，粒径小于450μm。
图5为石英砂掺量对RPC 抗折、抗压性能的影响。
图5石英砂掺量对强度的影响从图5可以看出，砂胶比（S/B）为1.0时抗压强度达到最大的99.53MPa。
砂胶比在1.0之前抗压强度呈增长趋势，但是增长不是很明显，1.0以后开始下降。
在掺量为0.8时抗折强度达到最大的22.16MPa，之后一直降低到掺量为1.0时又有上升趋势。
在砂胶比为0.8至1.1之间时抗折强度有少量变化，但不是很明显。
可见石英砂掺量在这一范围内不是影响混凝土强度的主要因素。
但是石英砂的掺入并没有改变水胶比，因此在低水胶比状态下石英砂掺量受限于材料的拌和状态。
石英砂的增多会使拌和物越来越干燥并且石英砂的增加使材料的粘黏性降低，对于一些特殊的构件在成型过程中有一些影响。
因此，石英砂的掺量要根据制备材料的用途合理调整。
但综合考虑，砂胶比（S/B）在0.9-1.0时为最佳掺量。
(5) 钢纤维对RPC性能的影响RPC材料的力学性能极其优越，可与钢材媲美，但制约其大面积运用的一大劣势就是脆性较大。
为了克服脆性大这一弱势，提出了纤维增韧的方法。
在配制RPC材料中加入钢纤维能够有效增强材料的韧性和体积稳定性。
在试验测试过程中未加钢纤维的试件都会爆发出爆炸声响，并且碎片四溅。
而加入钢纤维的试件虽然有巨大的响声，但是碎片被纤维很好的束缚在一起并没有四溅。
在做抗折实验时，加了钢纤维的试件只是表面出现了裂缝，并没有完全折断并且还可以承受很强的力作用。
显而易见，钢纤维对RPC的脆性有了很好的改善。
图6给出了钢纤维掺量对RPC 抗压、抗折性能的影响。
图6钢纤维掺量对强度的影响从图6可以看出，钢纤维对试块的抗折、抗压都有所提高。
在钢纤维掺量较小时效果不明显，如试验中钢纤维掺量为0.93%时的抗压强度只比未掺时提高了6%，而抗折强度提高了10%。
但当钢纤维掺量达到1.81%的时候可以看到相比于0.93%的时候抗压和抗折强度都有较大幅度的提高，抗压提高了27%，抗折提高了35%。
当掺量从1.81%增加到2.26%的时候，抗压强度的增长幅度有所放缓只增加了5%，此时抗折强度增长仍然很高达到了12%，但不及之前的35%，说明在钢纤维掺量为2.26%的时候对强度的贡献已经开始放缓。
虽然本次实验掺量未达到3%或者更高，但是可以想像，考虑到经济效益此后再增加钢纤维的掺量已经对强度影响不大。